[PPT]桥面铺装维修养护技术精讲

1、2013.5桥面铺装维修养护技术交 流 内 容一、桥面铺装概述二、钢桥面铺装病害调查及原因分析三、钢桥面铺装病害维修养护技术四、水泥混凝土桥桥面铺装病害调查及原因分析五、水泥混凝土桥桥面铺装维修养护技术 一、桥面铺装概述桥面铺装的重要性 桥梁作为公路建设项目中的主要组成部分，其结构的耐久性及桥面的使用功能也越来越受到重视。合理和可靠的桥面铺装体系，不仅能为桥梁提供行驶性能良好而耐久的桥面，而且能作为桥面板的有效防护体系，防止水份的渗透，保证桥梁结构耐久性。桥面铺装结构层位及功能 为满足桥面铺装的各种功能要求，铺装各层的性能也有所分工和侧重。桥面铺装结构层位及功能防水层保护桥面板不受路表水的侵害

2、，并与桥面板和相邻铺装层形成抗剪连接的各层组合体，一般由具有防水、粘接性能的层次组成。根据体系的需要还将设置缓冲层。 1、防水层不只是要与粘接层结合牢固，而且要与铺装层材料相容； 2、不能因为铺装层的高温施工而破坏； 3、在铺装层需要碾压成型时，防水层也不能因为碾压而刺破，也不能因为碾压推挤而导致防水层与粘接层（或桥面板）粘接力丧失； 4、防水层（或缓冲层）要有足够的韧性，在桥面板为钢板时，能适应钢板变形而不产生脱层或开裂。粘接层指在相邻层间起粘接作用的层次，需要具有良好的粘接性能。缓冲层用于反应性树脂防水层与沥青下层之间的层次，起到防水、隔热、缓冲荷载、提供施工平台等作用，可采用橡胶沥青砂胶

3、。桥面铺装结构层位及功能桥面铺装结构层位及功能保护层（铺装底层）不只是要有良好的承重和传递荷载的性能，需要有良好的热稳性、抗水损害性能、适应桥梁结构变形的能力等，还要有良好的密水性。一般情况下，保护层应采用空隙率小，抗渗水性好的混合料类型。防水体系由相互协调一致，相互匹配的防水层（粘接层、缓冲层）和保护层组成，以起到防水隔离作用。 桥面铺装结构层位及功能磨耗层（铺装面层）直接与车辆轮胎及大气接触，需提供平整、抗滑、耐久的行驶表面。因此，铺装表面层应粗糙，有足够的纹理以提供长期的抗滑功能。铺装表面层也是在高温天气直接承受阳光照射，温度也最高，也直接与雨水、酸雾等接触，因此要有足够的热稳性、抗老化

4、性能、抗水损害性能、抗裂性能等。二、水泥混凝土桥桥面铺装病害调查及原因分析 混凝土桥面板具有水泥混凝土的基本特性，存在较多的微空隙。由于混凝土在强度形成过程中产生较大的水化热，引起混凝土的收缩应力使混凝土内部产生较多的微裂缝。这些空隙和裂缝将给侵蚀物质提供进入混凝土内部的通道，侵蚀混凝土并锈蚀钢筋，降低混凝土桥梁板的使用寿命。 水泥混凝土桥桥面板特性水泥砼桥面铺装的具体要求 （1）沥青铺装层要求良好的抗车辙性能 （2）沥青铺装层要求良好的耐久性 （3）铺装层与桥面板要求良好的粘接性和抗渗性 （4）沥青铺装要求有良好的抗滑性和耐疲劳性能 （5）铺装需对桥面板等结构有良好的保护作用 功能作用： 为

5、行车提供安全、快速、经济、舒适的全天候通行平台。屏蔽作用： 保护桥梁结构 减少降水、腐蚀介质等对桥梁结构的侵蚀作用； 减少车辆荷载对桥梁结构的冲击破坏作用。水泥砼桥面铺装的作用 水泥砼桥面铺装的作用 图2.3 美国明尼阿波利斯公路桥梁坍塌事故 图2.4 美国堪萨斯州海厄特-雷根西桥梁断裂事故 水泥砼桥面铺装的作用病害调查及原因分析调查：190座混凝土桥梁桥面铺装收集：铺装病害类型、铺装设计与施工资料 西部交通科技项目“桥面铺装材料与技术研究”课题水泥混凝土桥面铺装病害调查 网裂 粘结不良引起的侧向流动水泥混凝土桥面铺装病害调查坑槽水泥混凝土桥面铺装病害调查推移 铺装层遭剥蚀导致钢筋外露铺装病害

6、原因分析铺装病害主要表现形式： 坑凼松散、车辙推拥、开裂对桥梁结构的保护作用: 保护作用较差，结构钢筋锈蚀引起桥面铺装破坏的主要原因： 除桥梁结构、桥梁平纵线型、交通气候原因外， (1)桥面 铺装结构及材料原因： 厚度及材料性能不良；层间粘接差；铺装结构渗水; (2)施工控制的原因： 界面处理不良，施工各环节控制不良. 以往桥面铺装设计施工中的不足： 无桥梁结构保护意识，仅将铺装作为桥梁结构的磨耗层，铺装一般不设防水层 缺少防水结构体系的意识，不注重防水层材料和厚度与铺装层的匹配性，使铺装联接不良或不防水 桥梁铺装层厚度确定仅源于桥梁恒重，垫层和沥青层厚度确定带有任意性，不依据铺装体系受力要求

7、 对桥梁结构无针对性 对特殊桥梁和桥梁的特殊部位无特殊技术措施铺装病害原因分析三、水泥混凝土桥桥面铺装维修养护技术水泥混凝土桥桥面铺装维修养护方案铺装维修养护方案甲基丙烯酸树脂甲基丙烯酸树脂甲基丙烯酸树脂 反应性树脂以上两个方案以改性沥青SMA作为铺装上层，具有优良的抗车辙性及抗水损害性，以改性沥青AC作为铺装下层，价格低、施工简便，建议采用空隙率较低的改性沥青AC-13或改性沥青AC-16，以保证铺装下层的密水性。对于防水粘结层而言，方案一的MMA防水等级更高、使用寿命更长，方案二的环氧树脂和目前市场上常用的防水材料相比，兼具了渗透固结作用和防水粘结作用，性能更加全面，性价比高。 反应性树脂

8、方案说明：该方案以单层的SMA作为沥青加铺层，此时应加强沥青铺装层自身的性能以及防水粘结层的性能，因此，铺装层SMA采用改性沥青作为胶结料，根据具体项目的需要可以选择针对性的改性沥青。防水粘结层由防水层、粘结层和应力缓冲层构成。该方案适用于原桥的承载能力及桥面标高受限的桥梁。应用案例分析桥面铺装维修案例 1 七里半大桥 渝黔高速公路七里半大桥位于弯道内，纵向位于长下坡（竖曲线)末端，为简支T 梁连续桥面结构。 桥面铺装维修案例 1 七里半大桥 桥面铺装层结构原设计为乳化沥青粘结层上直接铺装5cm改性沥青AK-13沥青混凝土。原铺装方案桥面铺装维修案例 1 七里半大桥破坏现象： 自2001年通车

9、以来，通车不到一年就出现损坏，运营3年后，左幅（贵阳-重庆）桥面铺装更是发生了大面积破坏，并于2004年进行了局部挖补。但目前的桥面病害程度进一步加剧，主要病害表现为：推移、裂缝（龟裂、横向、纵向和其他不规则裂缝）、沉陷、麻面、松散等，破坏范围遍及左幅全段，桥面铺装的结构功能遭到了严重损坏。推移、拥包及裂缝破坏 桥面铺装维修案例 1 七里半大桥桥面铺装维修案例 1 七里半大桥层间存在水分 桥面铺装维修案例 1 七里半大桥粘接层因水冲刷已完全消失桥面铺装维修案例 1 七里半大桥铺装层混合料松散破坏原因分析：1）层间粘结不足：根据软件计算分析，得出该桥桥面铺装层间最大剪应力为0.66MPa，实验室

10、模拟该桥桥面铺装结构制作的试件，得出采用乳化沥青及改性乳化沥青防水层的层间抗剪强度，分别为0.25 MPa、0.45 MPa，显然采用乳化沥青或改性乳化沥青作防水层，层间抗剪强度均不满足要求。2）桥梁线形：该桥的平面线形为弯坡斜桥同时纵向又位于长下坡（竖曲线）末端，车辆驶入该路段时，一般需经过高速（制动）-低速（加速）-高速的过程，在转弯上坡时，铺装层除承受上述剪应力外，还将承受离心力和重力的作用，并在铺装层中产生指向路缘的横桥向剪应力和指向下坡的顺桥向剪应力，再加上转向行驶，车辆对路面的剪应力急剧增加，加大了铺装层的破坏。3) 沥青铺装层材料对铺装层破坏的影响：AK -13开级配抗滑表层实际

11、空隙率约8%，易松散，根本不能阻止水的渗入，因此该级配混合料不宜用作桥面铺装层。桥面铺装维修案例 1 七里半大桥桥面铺装维修案例 1 七里半大桥处治方案： 橡胶沥青砂胶是由细集料组成的沥青混合料，沥青含量较高，施工完成以后的空隙率通常小于l，起到应力吸收层的作用，有效防止裂缝的产生，并具有很好的防水作用。 SMA与普通热沥青混合料相比，具有更好的抗疲劳、抗车辙等性能，高温稳定性、低温抗裂性有明显改善；同时具有良好的表面功能，抗滑、噪音小、耐久性好。 七里半大桥采用该方案进行维修后，经过了七年的使用，目前路面状况良好。处治方案说明：桥面铺装维修案例 1 七里半大桥桥面铺装维修案例 1 七里半大桥

12、类似应用案例渝合高速马鞍石大桥 重庆渝武路马鞍石大桥病害处治：马鞍石大桥主跨为连续T型钢构桥，引桥为预应力混凝土简支梁桥。 马鞍石大桥自2001年通车以来，经过5年的运营，大桥桥面铺装层破坏严重，由于桥面铺装的破坏，桥梁结构本身也遭受了明显的水蚀作用。2006年对该桥桥面铺装维护，修补时将设计挖除部位的铺装层进行整体挖除，采用该方案处治的桥面铺装，至今状况良好。原铺装方案处治方案桥面铺装维修案例 1 七里半大桥桥面铺装维修案例 2 安徽五里墩立交桥面铺装维修案例 2 安徽五里墩立交处治方案桥面铺装维修案例 2 安徽五里墩立交处治方案应用案例： 2008年对该桥桥面现场调查发现，桥面铺装出现大量

13、坑槽、裂缝、叽浆及修补以后的再损坏，水泥混凝土调平层腐蚀严重，出现块裂、钢筋外露；桥面板钢筋外露防撞墙腐蚀破坏。桥面铺装维修案例 3 沈阳北海高架桥桥面铺装维修案例 3 沈阳北海高架桥原铺装方案桥面铺装维修案例 3 沈阳北海高架桥破坏原因分析：1）层间结合能力差：桥面没有粘结层、防水层、防水隔离层等防水粘结体系，导致桥面板与调平层，调平层与沥青铺装层，层间结合能力差；2）调平层损坏：连续箱梁结构桥梁存在支座及悬臂翼缘存在负弯矩区，在行车荷载作用下，桥梁结构的荷载变形引起调平层与铺装层之间存在较大剪应力，而导致铺装层与调平层常年分离；在行车荷载作用下，在调平层与桥面板分离的条件下，调平层底面会产生较大拉应力，调平层率先破坏及沥青铺装层与调平层的界面破坏，引起铺装层产生坑槽、网裂。3）气候恶劣：冬季撒盐除雪等措施加速铺装层、水泥混凝土调平层及桥梁结构的破坏。桥面铺装维修案例 3 沈阳北海高架桥铺装层磨耗层：改性沥青SMA-13（厚40mm）铺装面层粘 层：改性乳化沥青，用量0.30.5kg/保护层：GA10（厚35mm），表面撒布510mm碎石，用量58kg/防水体系防水粘结层AMP-100防水粘结层，用量0.30.6Kg/环氧树脂下封层，用量0.40.8kg/桥面板水泥桥面板：打砂，